我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在大面積鈣鈦礦太陽(yáng)電池研究中取得進(jìn)展
中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所薄膜太陽(yáng)電池研究組研究員劉生忠團(tuán)隊(duì)與陜西師范大學(xué)副研究員馮江山團(tuán)隊(duì)合作,在大面積鈣鈦礦太陽(yáng)電池研究方面取得進(jìn)展?蒲腥藛T采用真空沉積法并結(jié)合低溫退火策略制備出400cm2剛性和300cm2柔性高質(zhì)量甲脒基鈣鈦礦薄膜,并將此薄膜運(yùn)用到蒸發(fā)甲脒基鈣鈦礦太陽(yáng)電池上,獲得了文獻(xiàn)可查蒸發(fā)鈣鈦礦太陽(yáng)電池的最高轉(zhuǎn)換效率。 近年來(lái),采用溶液法制備鈣鈦礦太陽(yáng)電池進(jìn)展迅速,小面積鈣鈦礦太陽(yáng)電池轉(zhuǎn)換效率已達(dá)25.5%。然而,溶液法制備技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)大面積均勻制備、高通量連續(xù)生產(chǎn),并且溶液法制備技術(shù)造成鈣鈦礦電池中存在溶劑殘留,進(jìn)而影響鈣鈦礦太陽(yáng)電池的穩(wěn)定性。 該工作采取真空交替沉積技術(shù)并結(jié)合低真空低溫退火策略,有效調(diào)控鈣鈦礦薄膜的形核和晶粒生長(zhǎng),在400cm2剛性和300cm2柔性基底上實(shí)現(xiàn)大尺寸、高致密、高質(zhì)量CsxFA1-xPbI3薄膜制備,結(jié)合Spiro-OMeTAD空穴傳輸層制備的鈣鈦礦太陽(yáng)電池,轉(zhuǎn)換效率達(dá)21.32%,是文獻(xiàn)可查的真空法制備鈣鈦礦太陽(yáng)電池的最高轉(zhuǎn)換效率。此外,科研人員結(jié)合真空法制備的空穴傳輸層,實(shí)現(xiàn)了全真空法制備鈣鈦礦太陽(yáng)電池,轉(zhuǎn)換效率達(dá)18.89%。未封裝鈣鈦礦太陽(yáng)電池可在空氣環(huán)境下暗態(tài)保存189天,效率提升1%,表明全真空法制備鈣鈦礦太陽(yáng)電池具有較高穩(wěn)定性。研究表明,全真空法制備技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)高效率、高穩(wěn)定性鈣鈦礦太陽(yáng)電池的大面積、高通量制備,對(duì)于推動(dòng)鈣鈦礦太陽(yáng)電池的產(chǎn)業(yè)化具有重要意義。 ![]() 真空沉積示意圖及剛、柔性甲脒基鈣鈦礦薄膜 |